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» 2022年06月23日 11時30分 公開

ワイヤレス電力伝送で実際に電子機器を動作させる福田昭のデバイス通信(369) imecが語るワイヤレス電力伝送技術(23)(1/2 ページ)

今回は「7.4 試作例」の講演パートを解説する。ワイヤレス受電端末を試作し、低消費電力の小型機器をワイヤレス電力伝送で動かした。

[福田昭,EE Times Japan]

小型ワイヤレス受電端末を直流電源として利用

 半導体のデバイス技術とプロセス技術に関する世界最大の国際学会「IEDM(International Electron Devices Meeting)」が昨年(2021年)12月11日〜15日に米国カリフォルニア州サンフランシスコで開催された。同年12月17日以降は、インターネットを通じてオンデマンドで録画済みの講演ビデオを視聴可能になった。

 IEDMは12日に「ショートコース」と呼ぶ技術講座をプレイベントとして実施した。その1つである「Emerging Technologies for Low Power Edge Computing (低消費エッジコンピューティングに向けた将来技術)」を共通テーマとする6件の講演の中で、「Practical Implementation of Wireless Power Transfer(ワイヤレス電力伝送の実用的な実装)」が極めて興味深かった。講演者はオランダimec Holst Centreでシニアリサーチャー、オランダEindhoven University of TechnologyでフルプロフェッサーをつとめるHubregt J. Visser氏である。

 そこで本講演の概要を本コラムの第347回から、シリーズでお届けしている。なお講演の内容だけでは説明が不十分なところがあるので、本シリーズでは読者のご理解を助けるために、講演の内容を適宜、補足している。あらかじめご了承されたい。

講演「Practical Implementation of Wireless Power Transfer(ワイヤレス電力伝送の実用的な実装)」のアウトライン。直訳すると「1. はじめに」「2. 誘導型ワイヤレス電力伝送」「3. 放射型ワイヤレス電力伝送の歴史(黎明期)」「4. 放射型ワイヤレス電力伝送の歴史(現代)」「5. 放射型ワイヤレス電力伝送の基礎」「6. レクテナ」「7. 放射型ワイヤレス電力伝送の応用例」「8. 将来への展望」となる。前々回から「7. 放射型ワイヤレス電力伝送の応用例」の講演部分を紹介している[クリックで拡大] 出所:imecおよびEindhoven University of Technology(IEDMショートコースの講演「Practical Implementation of Wireless Power Transfer」のスライドから)

 前々回から、「7. 放射型ワイヤレス電力伝送の応用例」の講演部分を紹介している。サブパートは以下の4つで、「7.1 整流回路と負荷」「7.2 アンテナ」「7.3 アンテナの集積化」「7.4 試作例」となる。

「7. 放射型ワイヤレス電力伝送の応用例」を構成するサブパートのアウトライン。「7.1 整流回路と負荷」「7.2 アンテナ」「7.3 アンテナの集積化」「7.4 試作例」で構成する。なお表題に「6」とあるのは「7」の誤りだと思われる[クリックで拡大] 出所:imecおよびEindhoven University of Technology(IEDMショートコースの講演「Practical Implementation of Wireless Power Transfer」のスライドから)

 前々回は「7.1 整流回路と負荷」、前回は「7.2 アンテナ」と「7.3 アンテナの集積化」の講演パートを簡単に説明した。今回は「7.4 試作例」の講演パートを解説する。

915MHzでEIRPが3Wの送信器から電力を送電

 前回の末尾で説明したように、プリント配線基板を利用した小型のワイヤレス受電端末を試作した。送信器からマイクロ波の電力をこの受電端末に供給し、受電端末で一定の直流電圧を発生させる。そして小型受電端末の直流電圧を低消費電力機器に供給し、動作させることを試みた。

試作したワイヤレス電力伝送システムの受電端末[クリックで拡大] 出所:imecおよびEindhoven University of Technology(IEDMショートコースの講演「Practical Implementation of Wireless Power Transfer」のスライドから)

 電力のワイヤレス送電には、等価等方放射電力(EIRP:Effective Isotropic Radiated Power)が3Wで伝送周波数が915MHzのマイクロ波送信器を使用した。

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